Hej! Jestem częścią dostawcy reologii cementowej, a dziś chcę zagłębić się w to, jak użycie popiołu łuski ryżu jako cementu wpływa na reologię. W prostych reologii polega na tym, w jaki sposób materiały płyną i deformują. W świecie cementu zrozumienie reologii ma kluczowe znaczenie, ponieważ wpływa na wszystko, od tego, jak łatwo jest mieszać i wylewać cement, po to, jak dobrze ustawia się i stwardnieje.
Co to jest popiół łuski ryżu?
Po pierwsze, porozmawiajmy o Ash Rice Husk. Jest to - produkt płonących łupków ryżowych, które są zewnętrznymi pokryciami ziaren ryżu. Ryż jest jednym z najczęściej spożywanych ziaren na świecie, a każdego roku generuje mnóstwo odpadów łuski ryżu. Zamiast po prostu zrzucić te odpady, naukowcy i ludzie z branży szukali sposobów ich wykorzystania, a jedną obiecującą aplikacją jest częściowe zamiennik cementu.
Popiół łuski ryżu jest bogaty w krzemionkę. Po dodaniu do cementu może reagować z wodorotlenkiem wapnia wytwarzanym podczas procesu nawodnienia cementu. Ta reakcja tworzy dodatkowy żel wapnia - hydrat (C - S - H), który jest główną fazą wiązania w cementu. Im bardziej jest żel, tym silniejszy i bardziej trwały może być cement.
Jak to wpływa na reologię?
Lepkość
Lepkość jest kluczowym aspektem reologii. Mierzy odporność materiału do przepływu. Kiedy dodamy popiół łuski ryżu do cementu, lepkość może się zmienić na kilka różnych sposobów.
Z jednej strony drobne cząsteczki popiołu łuski ryżowej mogą działać jak wypełniacz. Wypełniają szczeliny między większymi cząstkami cementu, dzięki czemu mieszanka jest bardziej zwartą. Może to zwiększyć lepkość pasty cementowej. Pomyśl o tym jak dodanie piasku do wiadra z wodą. Jeśli dodasz tylko odrobinę piasku, może sprawić, że woda - mieszanka piasku grubsza i bardziej odporna na przepływ.
Z drugiej strony krzemionka w popioła łuski ryżowej może reagować z cementem, tworząc żel C - s. We wczesnych stadiach reakcji tworzenie tego żelu może powodować wzrost lepkości. Ale w miarę postępu reakcji, a żel staje się bardziej rozproszony, czasami może prowadzić do zmniejszenia lepkości. Wynika to z faktu, że żel C - S może działać jako smar między cząsteczkami cementu, pozwalając im łatwiej przesunąć się obok siebie.
Mamy świetne narzędzia do pomiaru lepkości, takich jakCementing Lab Rotational Viskometer. Jest to naprawdę przydatne urządzenie, które może dać nam dokładne odczyty lepkości pasów cementowych z różnymi ilościami popiołu łuski ryżowej.
Granica plastyczności
Swota plastyczna to minimalna siła potrzebna do przepływu materiału. Gdy do cementu dodaje się popiół łuski ryżu, można również wpłynąć na granicę plastyczności.
Zwiększona gęstość pakowania z powodu drobnych cząstek popiołu ryżowego może podnieść granicę plastyczności. Cząstki cementu są ściślej zapakowane, więc wymaga większej siły, aby przełamać strukturę wewnętrzną i przepłynąć mieszaninę. Jednak tworzenie się żelu C - S może mieć odwrotny efekt. Jeśli żel jest dobrze - zdyspergowany, może zmniejszyć tarcie wewnętrzne między cząsteczkami, obniżając granicę plastyczności.
Aby zmierzyć granicę plastyczności i inne właściwości reologiczne, często używamyLepkość APImetoda. Jest to znormalizowany sposób na uzyskanie wiarygodnych danych na temat zachowania cementu w różnych warunkach.
Thixotropia
Tixotropia jest kolejną ważną właściwością reologiczną. Odnosi się do zdolności materiału do mniej lepkości, gdy jest on poddawany naprężeniu ścinającym (jak mieszanie lub pompowanie), a następnie powraca do pierwotnej lepkości po usunięciu naprężenia.
Popiół łuski ryżu może mieć znaczący wpływ na tixotropię. W niektórych przypadkach dodanie popiołu łuski ryżowej może zwiększyć tixotropię. Drobne cząsteczki i tworzenie się żelu C - H mogą stworzyć bardziej złożoną strukturę wewnętrzną w pastach cementowych. Po zastosowaniu naprężenia ścinającego struktura ta rozkłada się, zmniejszając lepkość. Po usunięciu stresu struktura zaczyna się reformować, a lepkość ponownie wzrasta.
Jednak dokładny wpływ na tixotropię zależy od czynników, takich jak dodana popiołu łuski ryżu, rozkład wielkości cząstek popiołu i warunki utwardzania. UżywamyAutomatyczne cyfrowe wiskometr reometowyAby szczegółowo zbadać te zachowania tixotropowe. Może dostarczyć nam rzeczywistych danych czasowych na temat tego, jak zmienia się lepkość w czasie przy różnych szybkościach ścinania.
Praktyczne implikacje
Zmiany w reologii spowodowane zastosowaniem popiołu łuski ryżu jako wymiany cementu mają ważne praktyczne implikacje.
Jeśli chodzi o urabialność, jeśli lepkość i granica plastyczności wzrosną zbytnio, może to utrudnić mieszanie, transport i miejsce. Pracownicy budowlani mogą mieć trudności z wlaniem cementu do form lub równomiernie rozłożenia go. Z drugiej strony, jeśli tixotropia jest dobrze kontrolowana, może być korzystna. Na przykład podczas pompowania zmniejszona lepkość pod naprężeniem ścinającym pozwala łatwo przepływać cement przez rury. Po jego miejscu zwiększona lepkość pomaga pozostać tam, gdzie powinna być.
Z perspektywy trwałości tworzenie dodatkowego żelu C - S z powodu reakcji popiołu łuski ryżowego może poprawić długą wytrzymałość i odporność na chemiczny atak cementu. Oznacza to, że struktury wytwarzane z mieszanin popiół łuski ryżowej - cementowe mogą trwać dłużej i wymagać mniejszej konserwacji.
Wniosek
Używanie popiołu łusek ryżu jako wymiany cementu jest naprawdę interesującym i obiecującym pomysłem. Może potencjalnie zmniejszyć odpady, poprawić wpływ na produkcję cementu na środowisko i zwiększyć właściwości cementu. Ale jak widzieliśmy, ma to również znaczący wpływ na reologię.
Musimy dokładnie kontrolować ilość dodanego popiołu łuski ryżu, a także inne czynniki, takie jak wielkość cząstek i warunki utwardzania, aby uzyskać najlepszą równowagę właściwości reologicznych. W tym miejscu pojawia się nasza wiedza jako dostawca reologii cementowej. Mamy wiedzę i narzędzia, które pomogą Ci zrozumieć i optymalizować reologię mieszanin popiołów ryżu.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak popiół ryżowy może wpłynąć na reologię twoich produktów cementowych lub jeśli chcesz kupić nasz sprzęt do testowania reologii, nie wahaj się skontaktować. Jesteśmy tutaj, aby pomóc Ci w pełni wykorzystać tę ekscytującą technologię i przenieść swoje aplikacje cementowe na wyższy poziom.
Odniesienia
- Mehta, PK i Monteiro, PJM (2014). Beton: mikrostruktura, właściwości i materiały. McGraw - Hill Education.
- Neville, AM (2011). Właściwości betonu. Edukacja Pearsona.
- Siddique, R., i Klaus, DH (2009). Zastosowanie popiołu łusek ryżu w betonie - przegląd. Zarządzanie odpadami i badania, 27 (1), 3–14.
